农村生活污水处理技术及现状研究
2018-10-24曾园
曾园
摘 要:随着我国经济的发展,农民生活水平大为提高,但农村环境建设跟不上经济发展,造成农村地区的水体环境污染严重,本文分析了农村生活污水的特点及现状,研究了农村污水处理工艺技术,旨在为我国农村水环境治理问题提供解决参考途径。
关键词:农村生活污水;农村污水;污水处理
据统计,我国90%以上的村庄没有排水渠道和污水处理系统,生活污水随意排放,由此造成农村环境污染隐患加剧,这不仅使地表水和地下水受到严重污染,也使农产品的质量和安全问题得不到保障,更威胁了约3亿多农村居民的饮水安全和身体健康。因此,还乡村美丽,加强农村污水收集、处理与资源化设施建设是建设社会主义新农村对环保工作提出的新任务。
1.农村生活污水的特点
农村生活污水的来源主要是人粪尿及洗涤、洗浴和厨用废水等,相对城镇生活污水,农村生活污水具有分布散、污染物浓度相对较高、水量差异大等特点。农村生活污水水质的特点是水中悬浮物、氨氮和总磷等污染物的浓度低,有较好的生物降解性好;含重金属等有毒有害物质少,适于采用生物法和土地法处理;含病原菌较多,需进行灭菌处理。
农村污水的水量特征有以下特点:(1)一般农村的生活污水量都比较小,除小城镇外,农村人口居住分散,水量相对较少,相应地产生的生活污水量也较小;(2)变化系数大,居民生活规律相近,导致农村生活污水排放量早晚比白天大,夜间排水量小,甚至可能断流,水量变化明显,即无水排放呈不连续状态,具有变化幅度大的特点。
2.农村生活污水处理现状
农村生活污水一般呈粗放型排放,很多农村尚无完善的污水排放系统,污水沿道路边沟或路面排放至就近的水体。少部分农村靠近市区,在市区的附带下具有完善的污水排放系统。农村普遍是住户分散、居住范围广、低人口密度、缺乏规划、地势高低不平,导致污水收集管网架设困难。作为公共事业,投资主要依托政府部门,且起步晚、起点低,导致规模性大批建设农村污水处理及运行投资,然而大部分乡镇现有财政能力不足以承受高额的建设费用,少部分乡镇即使建成了污水处理设施,也由于资金及技术问题而无法正常运行,设施设备利用率较低。长期的投入不足,导致农村污水处理发展迟缓。
3 常用农村生活污水处理技术分析
与城市生活污水处理不同的是,农村生活污水处理要求在保证有效的工艺基础上,更强调经济性与实用性,即要求工艺简单、处理效果有保证、运行维护简便、具有最佳的综合效益。选择农村污水处理技术时需结合农村风俗习惯、人口、自然、经济社会情况,还应根据村庄所处区位、人口规模、地形地貌、排水特点及排放要求等具体情况,采用适宜的污水收集和处理模式进行处理。
目前,在我國农村生活污水处理工程中所选用技术主要有A/O-人工湿地、生物接触氧化、厌氧水解+稳定塘、人工快渗系统工艺,下面就这4种主要的工艺技术进行介绍。
3.1 A/O-人工湿地
A/O-人工湿地技术是在常规生化处理基础上增设人工湿地系统进行深度处理。人工湿地系统是人为的在有一定长宽比和底面坡度的洼地上用土壤和填料(如砾石等)混合组成填料床,使污水在床体的填料缝隙中流动或在床体表面流动,并在床体表面种植性能好、成活率高、抗水性强、生长周期长、美观及具有经济价值的水生植物(如芦苇,蒲草和美人蕉等),形成一个“基质—微生物—植物”的复合生态系统,并利用这种复合生态系统独特的净化功能进行水质高效净化。适用于地势条件易于集水污水并能通过自流出水的且规模适中的村庄。
人工湿地系统建造和运行费用便宜,易于维护;处理工艺效果可靠,不仅能去除常规污染物,而且对营养物质等具有明显的处理效果;但人工湿地占地面积大,每天处理吨水需要占地5~10 m2。
3.2生物接触氧化
生物接触氧化是一种好氧生物膜法,由浸没在污水中的填料和曝气系统构成的污水处理方法。在氧化池内设置填料,部分微生物以生物膜(包括菌胶团、丝状菌和真菌等微生物)的形式生长在填料的表面,池底曝气对污水充氧,污水在池内是保持流动的状态,来保证污水能跟填料广泛接触,在生物膜上微生物新陈代谢的作用下,去除污水中有机污染物,使污水获得净化。生物膜生长到一定厚度后,微生物由于厌氧而进行厌氧代谢,在曝气冲刷下造成生物膜脱落,并促进生物膜的生长,由此维持运行净化。因填料的比表面积大,吸附的生物菌量多,污泥负荷高,高于活性污泥法曝气池及生物滤池,因此,生物接触氧化池具有有较强的适应能力,抗冲击能力强。该工艺不仅使用与农村污水处理,也广泛用于城市污水处理厂、工业废水处理。
3.3厌氧水解+稳定塘
废水在厌氧水解池中通过厌氧微生物的代谢作用,将难降解有机物分解为易降解的小分子有机物,可提高废水的可生化性,有利于后续的稳定塘处理。稳定塘是一种利用天然净化能力的生物处理构筑物的总称。通常是将土地进行适当的人工修整,建成池塘,并设置围堤和防渗层,依靠塘内生长的微生物来处理污水。稳定塘中主要通过微生物降解、有机物吸附、有机颗粒的沉降和截滤作用去除有机物,主要利用菌藻的共同作用处理废水中的有机污染物。稳定塘污水处理系统具有基建投资和运转费用低、维护和维修简单、便于操作、能有效去除污水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。稳定塘可利用现状水塘改建,该工艺适用于拥有自然池塘或闲置洼地的农村。
3.4 人工快渗系统
人工快渗系统是在快渗池内填充一定级配的人工改性滤料,滤料表面生长丰富的生物膜。当污水自上而下流经滤料层时,发生综合的物理、化学、生物反应,使污染物得以最终去除。该技术具有建设和运营成本低、污染物去除效率高、不产生活性污泥、操作运行简便、建设周期短等优点。
人工快渗技术在村级分散型污水处理工程中的实际运行效果,理论研究和工程实践均表明人工快渗技术及其改进工艺组合系统具有工艺简单、建设运行成本低、污染物去除效率高、出水效果好等特点,可有效地解决目前农村地区因受到资金、技术、人才等因素限制造成的污水处理能力低的问题,是一项十分适合我国农村地区的污水处理技术。人工快渗系统缺点是由于易受水质波动和环境条件改变的影响,出现亚硝化不稳定或效率低的问题。
4 结语
在具体选择农村生活污水工艺技术时,需考虑到当地的实际情况,包括经济条件、地形地势、排放要求、气候温度条件、农作物类型、当地村民的生活习惯和处理设施现状等,通过综合分析,选择合理的技术。在进行污水处理组合技术选择时,可以从以下几个方面考虑:尽量选择无动力或微动力污水处理,减少经济压力;使用管理和维护简单的污水处理技术可以在一定程度上使成效大大提高;优先采用基础建设费用低、占地面积小的工艺,尽量不占用耕地;使用操作简便且成熟的工艺,使设施运行稳定;保障出水达到国家和当地的排水标准;选择的工艺可以灵活使用,能够改变其处理流程的能力。
参考文献:
[1]杨小毛,赖梅东,梅立永,等.人工快渗技术在我国农村地区水污染治理中的应用研究[J].环境工程,2012,30( S1):91 -96.
[2]胡广叶.农村生活污水处理现状及对策研究[J].现代商贸工业,2011( 14):251 -252.